Anlægget havde produceret køretøjer siden 1907. Det var et af de seks steder, der byggede Chevrolet, før det fusionerede med GM i 1918. I januar 1918 blev Oshawa den første canadiske GM-fabrik til at minimere problemet med omfattende afskedigelser ved at skære ned på andetholdsskiftet og skifte dag- og natteholdsarbejdere ud med to ugers mellemrum. Dette system blev senere indført på andre fabrikker rundt om på kontinentet.
Fra starten leverede Oshawa-fabrikken højrestyrede køretøjer til internationale markeder i kitform til lokal samling eller som færdige køretøjer indtil slutningen af 1960’erne. På de internationale markeder blev der fremstillet GM-biler, som kun fandtes i USA og Canada, såsom Bel Air, Pontiac Parisienne, Pontiac Laurentian og Chevrolet Impala.
I midten af 1980’erne påbegyndte GM en omfattende ombygning af anlægget og gav stedet navnet “Autoplex”. Omlægningen skete i tre trin, hvoraf det første var omlægning af lastbilfabrikken til GMT400-produktion i 1986. Det næste skridt var ombygning af linje 2 til den nye W-body Regal, som begyndte produktionen i midten af 1987. Det sidste trin var en lang omlægning af linje 1 til Chevrolet Lumina, der blev sat i produktion den 8. januar 1989 som en 1990-model.
Den Chevrolet Monte Carlo og Pontiac Grand Prix blev indstillet i henholdsvis juni og november 2007. Buick LaCrosse blev udgået fra Oshawa nr. 2 i 2008 og flyttet til Fairfax Assembly i 2009. I fjerde kvartal af samme år begyndte man at producere den nye Chevrolet Camaro. Både Buick Regal og Camaro Cabriolet blev lanceret på Flex Line i første kvartal af 2011. Fabrikken begyndte produktionen af den højtydende 2012 Camaro ZL1 og 2012 Buick Regal GS i 2012 og vil bygge 2013 Cadillac XTS i første kvartal af 2012.
I august 2010 begyndte fabrikken at samle Chevrolet Equinox i samarbejde med et andet GM-anlæg i Ingersoll, Ontario, kendt som CAMI Automotive. Metalkarosserierne fremstilles på CAMI og transporteres med lastbil to timer østpå til Oshawa, hvor de sættes på transportbåndet lige før lakeringsværkstedet. Karosserierne males og gennemgår derefter den generelle samleproces på fabrikken i Oshawa. Hele processen blev udviklet som en hurtig måde at reagere på den store efterspørgsel efter Equinox-produktet på. CAMI-fabrikken fremstiller Equinox og GMC Terrain fra start til slut på deres egen fabrik, men de havde ikke kapacitet til at få flere karrosserier gennem maling og generel samling.
Medio 2018 blev det annonceret, at den tidligere generation af Chevrolet Silverado 1500 og GMC Sierra 1500 ville blive solgt sammen med deres efterfølgere for modelåret 2019, som Chevrolet Silverado 1500 LD og GMC Sierra 1500 Limited. Den endelige samling af disse lastbiler, som kun ville blive solgt i form af Double Cab, Standard Bed, ville finde sted på Oshawa Car Assembly. Det er første gang siden 2009, at Oshawa Assembly (Oshawa Truck Assembly), som også samlede Chevrolet Silverado 1500 og GMC Sierra 1500 i Extended Cab-form, ville samle lastbiler. Senere samme sommer påbegyndte GM også den endelige samling af Chevrolet Silverado HD og GMC Sierra HD Double Cab-modellerne.
Den 26. november 2018 meddelte General Motors, at Oshawa bilsamlingskomplekset i Oshawa blev lukket, og at 111 års bilproduktion i Oshawa dermed var slut. Det sidste køretøj, en hvid GMC Sierra pickup truck, rullede af samlebåndet den 18. december 2019.
Den 4. november 2020 meddelte GM: “Med forbehold af ratifikation af 2020-aftalen med Unifor planlægger General Motors at bringe pickup-produktionen tilbage til Oshawa Assembly Plant. Byggeriet vil straks begynde på Oshawa Assembly og vil omfatte et nyt karrosseriværksted og et fleksibelt samlemodul for at understøtte en hurtig reaktion på den stærke kundeefterspørgsel efter GM’s nye familie af pickup-trucks. Det er planen, at produktionen af Oshawa-pickupper skal begynde i januar 2022.